TEDGlobal>London
Harald Haas: Forget Wi-Fi. Meet the new Li-Fi Internet
Harald Haas: Ett helt nytt trådlöst internet
Filmed:
Readability: 4.4
2,751,742 views
Tänk om vi kunde använda befintlig teknik för att ge tillgång till Internet för de mer än 4 miljarder människor som bor på platser där det saknas nödvändig infrastruktur? Genom att använda butiksköpta LED-lampor och solceller har Harald Haas och hans team varit pionjärer inom en teknik som skickar data via ljus, och det kan mycket väl leda till att minska den digitala klyftan i samhället. Ta en titt på hur Internets framtid kan se ut.
Harald Haas - Communications technology innovator
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate. Full bio
Harald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
I would like to demonstrate
for the first time in public
for the first time in public
0
579
3445
Jag skulle vilja demonstrera,
för första gången inför publik,
för första gången inför publik,
00:16
that it is possible to transmit a video
1
4048
4071
att det är möjligt att överföra en video,
från en vanlig, butiksköpt LED-lampa
00:20
from a standard off-the-shelf LED lamp
2
8143
4309
00:24
to a solar cell with a laptop
acting as a receiver.
acting as a receiver.
3
12476
5160
till en solcell
med en laptop som mottagare.
med en laptop som mottagare.
00:30
There is no Wi-Fi involved,
it's just light.
it's just light.
4
18478
2591
Ingen Wi-Fi är inblandad,
det är bara ljus.
det är bara ljus.
00:33
And you may wonder, what's the point?
5
21093
2834
Ni kanske undrar: Vad är poängen?
00:35
And the point is this:
6
23951
1744
Poängen är detta:
00:38
There will be a massive
extension of the Internet
extension of the Internet
7
26399
2676
Det kommer att ske
en massiv utökning av Internet
en massiv utökning av Internet
00:41
to close the digital divide,
8
29099
2810
för att minska det digitala gapet.
00:43
and also to allow for what we call
"The Internet of Things" --
"The Internet of Things" --
9
31933
4181
och för att möjliggöra det som kallas
"Sakernas Internet" -
"Sakernas Internet" -
00:48
tens of billions of devices
connected to the Internet.
connected to the Internet.
10
36138
3166
Tiotals miljarder apparater
anslutna till Internet.
anslutna till Internet.
00:51
In my view, such an extension
of the Internet can only work
of the Internet can only work
11
39328
4031
Enligt mig kan en sådan utökning
av Internet bara genomföras
av Internet bara genomföras
00:55
if it's almost energy-neutral.
12
43383
2347
om den är så gott som energineutral.
Det betyder att vi måste utnyttja
existerande infrastruktur
existerande infrastruktur
00:58
This means we need to use existing
infrastructure as much as possible.
infrastructure as much as possible.
13
46173
4832
så mycket som möjligt.
01:03
And this is where the solar cell
and the LED come in.
and the LED come in.
14
51497
4937
Och det är här som solcellen
och LED-lampan kommer in i bilden.
och LED-lampan kommer in i bilden.
01:08
I demonstrated for the first time,
15
56959
2318
Jag demonstrerade för första gången
01:11
at TED in 2011,
16
59301
1965
på TED, år 2011,
01:13
Li-Fi, or Light Fidelity.
17
61290
1984
LiFi, "Light Fidelity".
01:15
Li-Fi uses off-the-shelf LEDs
to transmit data incredibly fast,
to transmit data incredibly fast,
18
63781
5995
LiFi använder butiksköpta LED-lampor
för att överföra data extremt snabbt,
för att överföra data extremt snabbt,
01:21
and also in a safe and secure manner.
19
69800
2292
och på ett säkert och tryggt sätt.
01:25
Data is transported by the light,
20
73402
2881
Data överförs via ljuset,
01:28
encoded in subtle changes
of the brightness.
of the brightness.
21
76307
3125
kodad i små skillnader
i lampans ljusstyrka.
i lampans ljusstyrka.
01:32
If we look around,
we have many LEDs around us,
we have many LEDs around us,
22
80390
3564
Om vi ser oss omkring har vi
många LED-lampor omkring oss,
många LED-lampor omkring oss,
01:35
so there's a rich infrastructure
of Li-Fi transmitters around us.
of Li-Fi transmitters around us.
23
83978
4661
det finns en rik infrastruktur
av LiFi-sändare omkring oss.
av LiFi-sändare omkring oss.
01:41
But so far, we have been using
special devices -- small photo detectors,
special devices -- small photo detectors,
24
89393
5239
Än så länge har vi använt
speciella apparater, små fotodetektorer
speciella apparater, små fotodetektorer
01:46
to receive the information
encoded in the data.
encoded in the data.
25
94656
3682
för att ta emot information
kodad i data.
kodad i data.
01:50
I wanted to find a way to also use
existing infrastructure
existing infrastructure
26
98940
3892
Jag ville finna ett sätt
att använda existerande infrastruktur
att använda existerande infrastruktur
01:54
to receive data from our Li-Fi lights.
27
102856
3006
för att ta emot data från våra LiFi-ljus.
01:58
And this is why I have been looking into
solar cells and solar panels.
solar cells and solar panels.
28
106426
4114
Och det är därför jag har tittat på
solceller och solpaneler.
solceller och solpaneler.
02:03
A solar cell absorbs light
and converts it into electrical energy.
and converts it into electrical energy.
29
111016
5128
En solcell absorberar ljus
och omvandlar det till elektrisk energi.
och omvandlar det till elektrisk energi.
02:08
This is why we can use a solar cell
to charge our mobile phone.
to charge our mobile phone.
30
116549
4986
Det är så vi kan använda solceller
för att ladda våra mobiltelefoner.
för att ladda våra mobiltelefoner.
02:13
But now we need to remember
31
121559
1406
Men vi måste komma ihåg
02:14
that the data is encoded in subtle changes
of the brightness of the LED,
of the brightness of the LED,
32
122989
6231
att data kodas i små förändringar
i LED-lampans ljusstyrka,
i LED-lampans ljusstyrka,
02:21
so if the incoming light fluctuates,
33
129244
3349
så om det inkommande ljuset förändras
02:24
so does the energy harvested
from the solar cell.
from the solar cell.
34
132617
2931
påverkar det energin
som samlas in från solcellen.
som samlas in från solcellen.
02:28
This means we have
a principal mechanism in place
a principal mechanism in place
35
136579
3509
Det betyder att vi har
en principiell mekanism på plats
en principiell mekanism på plats
02:32
to receive information from the light
and by the solar cell,
and by the solar cell,
36
140112
6110
för att sända information
från ljuset till solcellen,
från ljuset till solcellen,
02:38
because the fluctuations
of the energy harvested
of the energy harvested
37
146246
2775
eftersom svängningarna
i den insamlade energin
i den insamlade energin
02:41
correspond to the data transmitted.
38
149045
2118
motsvarar den data som sänds.
02:43
Of course the question is:
39
151934
2126
Självklart ställs frågan:
02:46
can we receive very fast and subtle
changes of the brightness,
changes of the brightness,
40
154084
4160
Kan vi uppfatta snabba
och subtila ändringar i ljusstyrkan,
och subtila ändringar i ljusstyrkan,
02:50
such as the ones transmitted
by our LED lights?
by our LED lights?
41
158268
3810
som de som förekommer
i våra LED-lampor?
i våra LED-lampor?
02:54
And the answer to that is yes, we can.
42
162641
3504
Svaret på det är ja, det kan vi.
02:58
We have shown in the lab
43
166637
1779
Vi har visat detta i labbet
03:00
that we can receive up to 50
megabytes per second
megabytes per second
44
168440
3482
att vi kan motta
upp till 50 Mbit per sekund
upp till 50 Mbit per sekund
03:03
from a standard, off-the-shelf solar cell.
45
171946
2435
från en vanlig butiksköpt solcell.
03:06
And this is faster than most
broadband connections these days.
broadband connections these days.
46
174921
3627
Detta är snabbare
än de flesta av dagens bredband.
än de flesta av dagens bredband.
03:11
Now let me show you in practice.
47
179437
3310
Låt mig visa detta i praktiken.
03:17
In this box is a standard,
off-the-shelf LED lamp.
off-the-shelf LED lamp.
48
185095
4388
I lådan har vi en vanlig,
butiksköpt LED-lampa.
butiksköpt LED-lampa.
03:23
This is a standard,
off-the-shelf solar cell;
off-the-shelf solar cell;
49
191193
2575
Det här är en vanlig,
butiksköpt solcell
butiksköpt solcell
03:25
it is connected to the laptop.
50
193792
2183
som är ansluten till laptopen.
03:28
And also we have an instrument here
51
196949
2320
Vi har också ett instrument här
03:31
to visualize the energy
we harvest from the solar cell.
we harvest from the solar cell.
52
199293
3778
för att visualisera den energi
vi samlar in från solcellen.
vi samlar in från solcellen.
03:35
And this instrument shows
something at the moment.
something at the moment.
53
203095
2798
Och instrumentet visar redan aktivitet.
03:37
This is because the solar cell already
harvests light from the ambient light.
harvests light from the ambient light.
54
205917
4281
Det är för att solcellen redan
samlar in ljus från omgivningen.
samlar in ljus från omgivningen.
03:43
Now what I would like to do first
is switch on the light,
is switch on the light,
55
211102
2840
Jag börjar med att slå på ljuset,
03:45
and I'll simply, only switch on the light,
56
213966
2106
jag slår helt enkelt på ljuset
03:48
for a moment,
57
216096
2108
för en stund,
03:50
and what you'll notice is that
the instrument jumps to the right.
the instrument jumps to the right.
58
218228
3994
och ni ser nu att instrumentet
hoppar till höger.
hoppar till höger.
03:54
So the solar cell, for a moment,
59
222904
1690
Under en stund samlar solcellen in energi
03:56
is harvesting energy
from this artificial light source.
from this artificial light source.
60
224618
3522
från den här artificiella ljuskällan.
04:00
If I turn it off, we see it drops.
61
228540
3278
Stängs ljuset av så ser vi att den faller.
04:03
I turn it on ...
62
231842
1183
Jag slår på den...
04:05
So we harvest energy with the solar cell.
63
233049
2719
Och vi samlar in energi med solcellen.
04:08
But next I would like to activate
the streaming of the video.
the streaming of the video.
64
236586
5323
Nu vill jag aktivera
överföringen av videon.
överföringen av videon.
04:15
And I've done this
by pressing this button.
by pressing this button.
65
243418
2324
Jag gör det genom att trycka
på den här knappen.
på den här knappen.
04:17
So now this LED lamp here
is streaming a video
is streaming a video
66
245766
4723
LED-lampan strömmar nu videon
04:22
by changing the brightness of the LED
in a very subtle way,
in a very subtle way,
67
250513
4132
genom att ändra dess ljusstyrka
på ett subtilt sätt.
på ett subtilt sätt.
04:26
and in a way that you can't
recognize with your eye,
recognize with your eye,
68
254669
2498
ett sätt som inte uppfattas
med vanlig syn,
med vanlig syn,
04:29
because the changes
are too fast to recognize.
are too fast to recognize.
69
257191
3256
eftersom förändringarna sker
för snabbt för att märkas.
för snabbt för att märkas.
04:33
But in order to prove the point,
70
261384
2399
För att bevisa detta
04:35
I can block the light of the solar cell.
71
263807
3145
kan jag blockera ljuset till solcellen.
04:40
So first you notice
the energy harvesting drops
the energy harvesting drops
72
268087
3223
Först märker ni
att energiinsamlingen sjunker,
att energiinsamlingen sjunker,
04:43
and the video stops as well.
73
271334
1692
och att videon stannar.
04:45
If I remove the blockage,
the video will restart.
the video will restart.
74
273050
3656
Tar jag bort blockeringen
så fortsätter videon.
så fortsätter videon.
04:49
(Applause)
75
277357
6229
(Applåder)
04:55
And I can repeat that.
76
283610
2333
Jag kan upprepa det.
04:57
So we stop the transmission of the video
and energy harvesting stops as well.
and energy harvesting stops as well.
77
285967
5251
Vi stoppar överföringen av videon
samtidigt som energin sjunker.
samtidigt som energin sjunker.
05:03
So that is to show that the solar cell
acts as a receiver.
acts as a receiver.
78
291242
4408
Detta visar hur solcellen
agerar som en mottagare.
agerar som en mottagare.
05:08
But now imagine that this LED lamp
is a street light, and there's fog.
is a street light, and there's fog.
79
296079
5384
Föreställ er att den här LED-lampan
är en gatlykta, och att det är dimma.
är en gatlykta, och att det är dimma.
05:14
And so I want to simulate fog,
80
302106
2303
Jag vill simulera dimma,
05:16
and that's why I brought
a handkerchief with me.
a handkerchief with me.
81
304433
2743
och det är därför som jag
tog med mig en näsduk.
tog med mig en näsduk.
05:19
(Laughter)
82
307200
1432
(Skratt)
05:20
And let me put the handkerchief
over the solar cell.
over the solar cell.
83
308656
3960
Jag lägger näsduken över solcellen.
05:25
First you notice
84
313905
1628
Först märker ni
05:27
the energy harvested drops, as expected,
85
315557
4197
att energin sjunker, som väntat,
05:31
but now the video still continues.
86
319778
2578
men videon fortsätter att spelas.
05:34
This means, despite the blockage,
87
322769
2619
Detta betyder att, trots blockeringen,
05:37
there's sufficient light coming through
the handkerchief to the solar cell,
the handkerchief to the solar cell,
88
325412
3881
så lyser tillräckligt med ljus
genom näsduken på solcellen,
genom näsduken på solcellen,
05:41
so that the solar cell is able to decode
and stream that information,
and stream that information,
89
329317
5515
så att solcellen fortfarande kan avkoda
och strömma informationen,
och strömma informationen,
05:46
in this case, a high-definition video.
90
334856
2604
i detta fall en högupplöst video.
05:51
What's really important here is that
a solar cell has become a receiver
a solar cell has become a receiver
91
339040
5563
Det som är viktigt här är
att en solcell har blivit en mottagare
att en solcell har blivit en mottagare
för snabba, trådlösa signaler
05:56
for high-speed wireless signals
encoded in light,
encoded in light,
92
344627
3815
kodade i ljus,
06:00
while it maintains its primary function
as an energy-harvesting device.
as an energy-harvesting device.
93
348466
4816
men behåller sin huvudsakliga funktion
som en energisamlande apparat
som en energisamlande apparat
06:05
That's why it is possible
94
353872
2419
Det är därför som det är möjligt
06:08
to use existing solar cells
on the roof of a hut
on the roof of a hut
95
356315
3857
att låta existerande solceller
på taket av en hydda
på taket av en hydda
06:12
to act as a broadband receiver
96
360196
2493
agera som bredbandsmottagare
06:14
from a laser station on a close by hill,
or indeed, lamp post.
or indeed, lamp post.
97
362713
4376
från en laserstation på en närliggande
kulle, eller från en gatlykta.
kulle, eller från en gatlykta.
06:19
And It really doesn't matter
where the beam hits the solar cell.
where the beam hits the solar cell.
98
367605
3695
Det gör ingen skillnad
var strålen träffar solcellen.
var strålen träffar solcellen.
06:23
And the same is true
99
371647
1178
Detsamma är sant
06:24
for translucent solar cells
integrated into windows,
integrated into windows,
100
372849
3793
för genomskinliga solceller
som är integrerade med fönster,
som är integrerade med fönster,
06:28
solar cells integrated
into street furniture,
into street furniture,
101
376666
3532
solceller integrerade
med gatumöbler,
med gatumöbler,
06:32
or indeed, solar cells integrated
into these billions of devices
into these billions of devices
102
380222
4543
eller solceller integrerade
med dessa miljarder apparater
med dessa miljarder apparater
06:36
that will form the Internet of Things.
103
384789
2076
som bildar Sakernas Internet.
Vi vill helt enkelt inte behöva
ladda dessa apparater regelbundet,
ladda dessa apparater regelbundet,
06:38
Because simply,
104
386889
1158
06:40
we don't want to charge
these devices regularly,
these devices regularly,
105
388071
2491
06:42
or worse, replace the batteries
every few months.
every few months.
106
390586
2975
eller värre, byta batterierna
efter ett par månader.
efter ett par månader.
Som jag har sagt,
06:46
As I said to you,
107
394418
1730
är detta första gången
som den har visats för allmänheten.
som den har visats för allmänheten.
06:48
this is the first time
I've shown this in public.
I've shown this in public.
108
396172
2318
06:50
It's very much a lab demonstration,
109
398514
2055
Det är fortfarande en labbdemonstration,
06:52
a prototype.
110
400593
1203
en prototyp.
06:54
But my team and I are confident
that we can take this to market
that we can take this to market
111
402276
3294
Men mitt lag och jag är säkra på
att den kan dyka upp på marknaden
att den kan dyka upp på marknaden
06:57
within the next two to three years.
112
405594
1991
inom de kommande två till tre åren.
07:00
And we hope we will be able to contribute
to closing the digital divide,
to closing the digital divide,
113
408251
5293
Vi hoppas att vi ska kunna bidra
till att minska det digitala gapet,
till att minska det digitala gapet,
07:05
and also contribute
114
413568
1198
och dessutom att bidra till
07:06
to connecting all these billions
of devices to the Internet.
of devices to the Internet.
115
414790
2945
att ansluta alla dessa
miljarder apparater till Internet.
miljarder apparater till Internet.
07:10
And all of this without causing
116
418370
1525
Och allt detta utan att orsaka
07:11
a massive explosion
of energy consumption --
of energy consumption --
117
419919
2452
en massiv explosion
av energikonsumtion -
av energikonsumtion -
tack vare solcellerna
får vi snarare det omvända.
får vi snarare det omvända.
07:14
because of the solar cells,
quite the opposite.
quite the opposite.
118
422395
2222
07:16
Thank you.
119
424641
1153
Tackar.
07:17
(Applause)
120
425818
5182
(Applåder)
ABOUT THE SPEAKER
Harald Haas - Communications technology innovatorHarald Haas is the pioneer behind a new technology that can communicate as well as illuminate.
Why you should listen
Imagine using your car headlights to transmit data ... or surfing the web safely on a plane, tethered only by a line of sight. Harald Haas is working on it. He currently holds the Chair of Mobile Communications at the University of Edinburgh, and is co-founder and Chief Scientific Officer of pureLiFi Ltd as well as the Director of the LiFi Research and Development Center at the University of Edinburgh. His main research interests are in optical wireless communications, hybrid optical wireless and RF communications, spatial modulation, and interference coordination in wireless networks.
Haas has long been studying ways to communicate electronic data signals, designing modulation techniques that pack more data onto existing networks. But his latest work leaps beyond wires and radio waves to transmit data via an LED bulb that glows and darkens faster than the human eye can see. His group published the first proof-of-concept results demonstrating that it is possible to to turn commercially available light emitting diode (LED) light bulbs into broadband wireless transmission systems.
"It should be so cheap that it's everywhere," he says. "Using the visible light spectrum, which comes for free, you can piggy-back existing wireless services on the back of lighting equipment."
Harald Haas | Speaker | TED.com